Når du tjekker batteristatus via Bluetooth-appen, bemærker du detspændingen i en af cellerne er væsentligt lavere end for de andre.
For eksempel, mens spændingen i de fleste celler forbliver omkring 3,27 V, er en celles spænding kun 2,65 V. Samtidig mangler din golfvogn eller båd strøm, når du accelererer, og din gaffeltruck eller energilagringssystem løber pludselig tør for strøm.
Du kan antage, at der er en forbindelse-om, at en specifik celle har fejlet og skal udskiftes. Men i virkeligheden betyder en lav cellespænding ikke nødvendigvis, at cellen er defekt.
Denne artikel vil give en detaljeret forklaring på, hvad "BMS viser lav cellespænding" betyder, dets almindelige årsager, inspektionsmetoder, løsninger og hvordan man forhindrer lignende problemer i at opstå. Dette vil hjælpe dig med at diagnosticere lav-lavspændingsfejl mere præcistlithium-ion-batterierog undgå unødvendige reparationsomkostninger.
Hvad betyder det, når BMS viser lav cellespænding?
Når du bemærker, at spændingen af en bestemt celle er for lav på din mobilapp, skal du ikke hoppe til den konklusion, at "denne celle er defekt." Ud over interne batteriproblemer (såsom inkonsekvent cellekapacitet, langvarig dyb afladning, celleældning, øget intern modstand og unormal selv-afladning) er der to andre situationer, der kan forårsage unormal cellespænding: problemer med BMS-dataindsamlingslinjerne og for lave temperaturer.
Når BMS viser "Lav cellespænding", advarer det faktisk brugeren om, at en svag celle med ydeevneproblemer er dukket op i batteripakken, og årsagen til uregelmæssigheden skal undersøges nærmere.
Lithium-ion-batteripakker er typisk sammensat af flere celler forbundet i serie. For eksempel, en48V LiFePO4 batteribestår normalt af 16 serie-forbundne 3,2V-celler (16S), med en samlet spænding på cirka 51,2V.Under normale forhold bør spændingen af hver celle forblive inden for et tilsvarende område.
For eksempel:
Celle 1: 3.278 V
Celle 2: 3.281 V
Celle 3: 3.276 V
Celle 4: 3.280 V
Spændingsforskellene mellem disse celler er meget små, hvilket indikerer god konsistens.
Men hvis følgende forhold opstår:
Celle 1: 2.653 V
Celle 2: 3.265 V
Celle 3: 3.283 V
Dette indikerer et problem med den første celle i strengen, fordi udgangskapaciteten af en seriebatteripakke bestemmes af cellen med den laveste spænding.
Selvom de andre celler stadig har tilstrækkelig opladning, kan hele batteripakken udløsesBMS beskyttelsepå grund af denne svage celle.
Du kan være stødt på lignende situationer: et elektrisk køretøj, der pludselig går i stå under kørslen, en golfvogn, der pludselig ikke kan accelerere, en gaffeltruck, der pludselig stopper efter at have arbejdet i et stykke tid, eller et RV- eller energilagersystem, der pludselig løber tør for strøm.
Almindelige årsager til lav cellespænding i lithiumbatterier - Detaljeret beskrivelse
Lad os derefter se nærmere på årsagerne til lav spænding i en enkelt cellestreng som angivet af lithium-ionbatteriets BMS:
1. Problemer med BMS-spændingsprøveudtagning
Nogle gange, når BMS viser en lav spænding, betyder det ikke nødvendigvis, atbattericeller er faktisk i en lav-spændingstilstand; dette kan skyldes et problem med BMS dataopsamlingssystemet.
BMS'et forbindes til hver celleknude via følerledninger og aflæser spændingen af hver cellestreng. Hvis følerledningerne er løse eller beskadigede, vil BMS læse forkerte data.
For eksempel, hvis den faktiske cellespænding er 3,28V, men på grund af et problem med følerledningerne, viser BMS i sidste ende en spænding på kun 2,60V. Derfor er det nødvendigt at bruge et multimeter til at måle den faktiske cellespænding for at nå frem til en nøjagtig konklusion.
2. Lave-temperatureffekter
For lithium-ion-batterier har drift ved lave temperaturer altid været et udfordrende problem.
Under lave-temperaturforhold sænkes hastigheden af kemiske reaktioner inde i battericellerne, ionmobiliteten falder, og den indre modstand øges, hvilket fører til et spændingsfald.
Dette problem bliver mere udtalt, når batteriet aflades ved høje strømme og kan udløse lav-beskyttelsesfunktionen iBatteristyringssystem. Denne situation er relativt almindelig i elektriske køretøjer i kolde områder,kølegaffeltrucks, udendørs energilagringssystemer og marine applikationer om vinteren.
Men nogle lithium-ion-batterier på markedet i øjeblikket, som f.eksCoPows LiFePO4-batterier, kan udstyres med automatiske varmesystemer, der giver dem mulighed for at oplade og aflade normalt selv ved -20 grader.
3. Dårlig cellekonsistens
Cellekonsistens refererer til cellernes ensartethed med hensyn til kapacitet, intern modstand, ladningskurver, afladningskurver og selv-afladningshastigheder.
Hvis et lithium-ionbatteri bruger celler af klasse B eller lavere-kvalitet, vil en cellespænding så lav som 2,653 V blive betragtet som acceptabel. I alvorlige tilfælde kan cellerne svigte fuldstændigt.
Det kan vi derfor ikke understrege nok ved køblithium jernfosfat batterier, skal du bekræfte kilden til cellerne med leverandøren og gennemgå deres testrapporter.
CoPow bruger helt-nye-lithiumjernphosphatceller af høj-kvalitet fra førende celleproducenter, hvilket sikrer batteriets ydeevne lige fra kilden.
4. Battericelleældning eller beskadigelse
Efterhånden som brugstiden og antallet af opladnings-afladningscyklusser stiger, ældes lithium-ionbattericeller gradvist, hvilket fører til et fald i deres interne kemiske ydeevne, hvilket viser sig som et fald i kapacitet og en stigning i intern modstand.
Når batteriet aflades, kan gamle celler ikke opretholde et stabilt output som normale celler, og der er stor sandsynlighed for, at der opstår spændingsfald.
5. Dyb udledning
Som vi har nævnt i andre artikler, har lithium-ionbatterier en faktisk brugbar kapacitet, der er mere end 30 % højere end bly-batterier og kantolerere en udledningsdybde (DoD) på 90 %. Selvom dette ikke er et problem, dræner mange brugere stadig batteriet helt.
Lithium-ion-batterier bør ikke være over-afladede. Langvarig over-afladning kan beskadige en eller flere celler.
Da cellerne i en batteripakke ikke kan være helt identiske, er det bedste, vi kan gøre, at bevare konsistensen så meget som muligt. Følgelig vil cellen med den laveste kapacitet blive udtømt først; efterhånden som udladningen fortsætter, vil dens spænding falde hurtigt, mens spændingerne i de andre celler forbliver på et højere niveau.
6. Cellubalance
Bemærk venligst, at vi henviser til celleubalance, ikke celleinkonsistens.
Her vil vi gerne introducere et koncept: spændingsforskel. For eksempel er den højeste cellespænding 3,35V, og den laveste er 2,80V.
Celleubalance er typisk forårsaget af akkumulering af-langvarig cykling. Hvis cellekonsistensen allerede er dårlig til at begynde med, og du nøje overholder princippet om 20/80 eller 90 opladning-uden at udførefuld opladning-afladningscyklusserfra 0 % til 100 %, kan cellerne gradvist blive ubalancerede.
Denne situation opstår typisk i lithium-ion-batterier uden en udligningsfunktion. Nutidens lithium-ion-batterier er normalt udstyret med et smart batteristyringssystem, der kanaktiv eller passiv udligning af cellerne.
Hvordan tjekker man en lavspændingscelle?
Standardinspektionsproceduren er som følger. Du kan prøve det selv først. Hvis du finder det svært eller for teknisk, så takkontakt os, og vores R&D-ingeniører vil med glæde hjælpe dig.
1. Tjek batteristyringssystemets spændingsdata
Først skal du bruge Bluetooth-appen til at kontrollere-realtidsspændingsstatus for alle battericeller for at bestemme, hvilken gruppe af celler der udviser en anomali. Derefter skal du observere spændingsforskellen mellem cellerne.
Hvis spændingsforskellen kun er nogle få tiere millivolt, er den inden for normalområdet; hvis spændingsforskellen når op på flere hundrede millivolt eller mere, indikerer det, at cellerne har udviklet et problem.
2. Efterse BMS-dataindsamlingskablerne
For at verificere, at BMS dataindsamlingskablerne fungerer korrekt, skal du kontrollere, om stikkene er løse, om terminalerne har god kontakt, om ledningsnettene er beskadigede, og om loddesamlingerne er sikre.
3. Brug et multimeter til at måle den faktiske cellespænding
Hvis dataindsamlingskablerne fungerer korrekt, er det næste trin at bruge et multimeter til direkte at måle den faktiske spænding af den tilsvarende celle for at bestemme kilden til problemet.
Hvis BMS viser en spænding på 2,65V, men multimeteraflæsningen er 3,28V, indikerer dette, at cellen fungerer normalt, og problemet ligger i BMS; yderligere inspektion af dataindsamlingskablerne er påkrævet.
4. Tjek genoprettelsen af cellen efter opladning
Hvis du bekræfter, at en bestemt celle faktisk er i en lav-spændingstilstand, kan du prøve at genoplade cellen separat og derefter observere dens genopretning.
Hvis spændingen forbliver stort set konsistent efter genopladning-med en spændingsforskel på mindre end 50 mV (0,05 V)-og ikke falder væsentligt igen under normal brug, kan det tyde på, at selve cellen ikke er defekt, men derimod at der er opstået en midlertidig ubalance.
5. Kontroller batterispændingsforskellene
Når du har bekræftet, at en celle faktisk er i en lav-spændingstilstand, skal du ikke skynde dig for at stoppe arbejdet. det er bedst at fortsætte med at kontrollere spændingsfordelingen over hele batteripakken for at se, om andre celler også oplever problemer.
6. Kontrol af batteriydelse under belastning
For nogle lithium-ion-batterier er de individuelle cellespændinger, der vises i appen, normale, når batteriet er i ro. Men når du forsøger at aflade batteriet,-især når du forsyner høj-enheder med strøm-opstår der mange problemer.
Når den er inaktiv, er spændingen af alle celler omkring 3,3V. Men når en golfvogn, båd eller gaffeltruck er forsynet med strøm, kan spændingen af en bestemt celle falde til 2,8V, hvilket indikerer, at cellens indre modstand er øget, og den ikke kan håndtere høj-strømudgang.
Hvordan fikser man en lavspændingsbattericelle?
Efter inspektion fandt vi ud af, at det ikke nødvendigvis er nødvendigt at udskifte battericellerne. Vi ved allerede, at lav-spændingsproblemer med battericeller kan løses gennem genopladning, udligningsopladning og -afladning og løsning af problemer med BMS-dataindsamling.
De specifikke procedurer er som følger:
1. Reparer eller udskift BMS prøveudtagningsledningerne
Hvis problemet faktisk er med prøveudtagningsledningerne, kan du vælge at reparere eller udskifte dem, og derefter gen-læse BMS-dataene for at bekræfte, at alle cellespændinger er vendt tilbage til normale.
Hvis du er professionel, kan du tage stikket ud og genindsætte prøvetagningsstikkene, stramme skrueterminalerne, lodde eventuelle løse samlinger og fastgøre ledningsnettet. Hvis du bemærker, at terminalens overflader er blevet sorte eller har grøn kobberkorrosion, skal du rengøre terminalerne med et elektronisk rensemiddel og derefter tørre dem med en fnugfri klud.- Hvis terminalerne er beskadigede, skal de udskiftes med nye.
Når du vælgerCoPow LiFePO4 batterier, CoPow kan omgående udskifte eventuelle defekte komponenter for dig, og vi opretholder et komplet lager af reservedele. Uanset om det er terminalerne eller en hvilken som helst anden komponent, vil vi erstatte den med en ny, hvis der opstår et problem.
2. Genoplad lav-cellen.
Du kan bruge en justerbar DC-reguleret strømforsyning til at genoplade lav-spændingscellen ved lav strøm i et forsøg på at genoprette cellespændingen til det normale område og reducere spændingsforskellen. Hvis cellens spænding efter genopladning forbliver stabil under afladning, kan du fortsætte med at bruge den og overvåge den i et stykke tid.
3. Udfør batteribalancering
Prøv at bruge BMS'ens aktive balanceringsfunktion, eller udfør en fuld opladnings-afladningscyklus for at genoprette cellespændingen.
4. Udskift beskadigede celler
Hvis ingen af ovenstående metoder virker, og cellerne stadig er ved lav spænding, anbefaler vi at udskifte dem med nye.
Selvom dette kan være besværligt, fungerer lithium-ion-batterier som en enkelt enhed; når du udskifter celler, skal du bruge celler fra samme batch, mærke og konsistens-at blande forskellige typer er ikke tilladt.
Dette problem skal løses, før du køber batteriet, så det er afgørende at vælge en pålideligLiFePo4 batteri producent.
Hvordan forebygger man lavcellespændingsproblemer?
For batterier, hvor dette problem endnu ikke er blevet opdaget, anbefaler vi også, at du tager følgende forebyggende foranstaltninger, så du ikke bliver overrumplet, hvis der opstår et problem.
1. Brug battericeller af høj-kvalitet med god konsistens
Før du køber lithium-ion-batterier, bør du omhyggeligt bekræfte kilden til battericellerne og anmode leverandøren om at levere konsistensdata for cellerne, herunder interne modstandstestrapporter, kapacitetstestrapporter og kapacitets-sortering og celle-matchningsdata.
2. Undgå dyb udledning
Dette refererer hovedsageligt til at passe på ikke at lade batteriet-aflade for meget under længere-opbevaring. Før opbevaring skal du oplade batteriet til ca. 50 %; det er ikke nødvendigt at oplade det helt.
For lithiumjernfosfat (LiFePO4) batterier skal du blot kontrollere opladningsniveauet en gang om måneden for at sikre, at det ikke falder under 10 %. Nogle ejere af golfvogne og fiskerbåde overser ofte dette om vinteren.
3. Brug den rigtige oplader
Bland aldrig bly-syrebatteriopladere med lithium-ion batteriopladere.Brug af en bly-syrebatterioplader til at oplade et lithium-ionbatteri kan ikke kun forårsage interne problemer med batteriet, men kan også direkte beskadige hele batteripakken.
4. Oprethold korrekt batteribalance
Udfør jævnligt en fuld opladning-afladningscyklus-fra 0 % til 100 %-på lithium-ion-batterier, der ikke har en balancerende funktion. Hvis dit BMS har aktive og passive balanceringsmuligheder, kan du også balancere batteriet manuelt.
CoPows lithiumjernfosfatbatterier er udstyret med et smart batteristyringssystem og har både passive og aktive cellebalanceringsmuligheder.
5. Før du bruger et batteri i kolde omgivelser, bør du først lade det vende tilbage til stuetemperatur.
Mange lithium-ion-batterier mangler en forvarmningsfunktion, hvilket er uacceptabelt for brugere i kolde områder. CoPow kan installere et følsomt automatisk varmesystem til dig, der automatisk styrer temperaturen uden at kræve manuel betjening, hvilket sparer dig både tid og kræfter.
Konklusion
Når BMS viser "Lav cellespænding", betyder det ikke nødvendigvis, at cellen er beskadiget. Mulige årsager til lav spænding i en enkelt cellestreng omfatter unormal BMS-dataopsamling, dårlig cellekonsistens, celleældning, langvarig dyb afladning, celleubalance og virkningerne af miljøer med lav-temperatur.
Den korrekte fremgangsmåde er først at verificere nøjagtigheden af BMS-dataene og derefter afgøre, om problemet skyldes en BMS-fejl, celleubalance eller et fald i cellens ydeevne ved at inspicere dataindsamlingskredsløbet, måle den faktiske cellespænding og observere genopretningen efter genopladning.
For lithium-ion-batterisystemer, der er designet til langtids-stabil drift, er celler med høj-konsistens, et pålideligt BMS og korrekt opladning og afladning alt sammen afgørende. Proaktiv kontrol af cellesundhed, undgåelse af over-afladning og valg af en pålidelig batterileverandør kan effektivt reducere sandsynligheden for "lav cellespænding"-problemer og forlænge batteriets levetid.
CoPow er enprofessionel LiFePo4 batteri producent. Hvis du har yderligere spørgsmål, er du velkommen til atkontakt ostil enhver tid.
